Problema resuelto de Química: Sistema periódico y propiedades periódicasSelectividad (PAU) · País Vasco 2026 · Junio

a) Configuraciones electrónicas.$$\text{A}\ (Z=7):\ 1s^2\,2s^2\,2p^3$$$$\text{B}\ (Z=17):\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5$$$$\text{C}\ (Z=19):\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1$$Números cuánticos del último electrón de C. Es el electrón $4s^1$: $n = 4$ (cuarta capa), $l = 0$ (orbital s), $m_l = 0$ (único valor posible con $l = 0$) y $m_s = +\tfrac12$ (o $-\tfrac12$, por convenio). Es decir, $(4, 0, 0, +\tfrac12)$.

b) Posición en la tabla. A: periodo 2, grupo 15 (nitrógeno, no metal). B: periodo 3, grupo 17 (cloro, halógeno). C: periodo 4, grupo 1 (potasio, metal alcalino).

Radio atómico: B frente a C. El potasio tiene sus electrones de valencia en la capa $n = 4$, una capa más que el cloro ($n = 3$), así que su nube electrónica es más extensa. Además, el cloro está al final de su periodo: su carga nuclear efectiva es alta y atrae con fuerza a los electrones externos, contrayendo el átomo; el potasio, al principio del suyo, tiene un único electrón externo apantallado por 18 internos. Por ambas razones, C (potasio) tiene el radio mayor.

Energía de ionización: A frente a C. La energía (potencial) de ionización es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo en estado gaseoso. El nitrógeno es un átomo pequeño (periodo 2), con carga nuclear efectiva relativamente alta y sus electrones externos cerca del núcleo; el potasio es grande (periodo 4) y su electrón $4s^1$ está lejos y muy apantallado, por lo que se arranca con facilidad (y al perderlo queda con configuración de gas noble). A (nitrógeno) tiene la energía de ionización más alta.

c) Enlace entre A y B: covalente. El nitrógeno y el cloro son dos no metales con electronegatividades altas y parecidas: ninguno cede electrones al otro, sino que los comparten. Al N le faltan 3 electrones para el octeto y al Cl, 1: el nitrógeno forma tres enlaces covalentes simples, uno con cada cloro. El compuesto es la molécula AB₃ (NCl₃), tricloruro de nitrógeno.

Enlace entre B y C: iónico. El potasio (metal alcalino, energía de ionización baja) cede fácilmente su electrón $4s^1$ y queda como K⁺, con la configuración del argón; el cloro (alta afinidad electrónica y electronegatividad) lo capta y queda como Cl⁻, también con la configuración del argón. La gran diferencia de electronegatividad lleva a una transferencia de electrones, y los iones se atraen electrostáticamente formando una red cristalina. La proporción es 1 : 1 para que el conjunto sea neutro: CB (KCl), cloruro de potasio.